压电精密驱动柔性微夹钳设计

• 作者: 吴志刚 陈敏
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 柔性铰链 微夹钳 压电陶瓷 精密驱动 伪刚体模型
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 398-404
• 页数: 7页
• 分类号: TP241.3|TH361
• 字数: 2528字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20202802.0398

摘要

为了实现对微纳尺度下物件的精密夹持,建立了柔性微夹钳系统.并对该系统柔性夹钳设计、运动学、动力学和控制方法等进行研究.首先,利用柔性铰链设计方法设计了柔性微夹钳,利用伪刚体法建立了机械的伪刚体模型.接着,以伪刚体模型法建立了系统的运动学模型,即机械放大比和输入刚度等数学模型.然后,利用拉格朗日方法建立了系统的动力学方程,得出系统的自然振动频率.最后,通过ANSYS有限元方法对系统建立的模型进行了仿真分析和验证,此外,利用PID控制算法对微夹钳系统进行实验控制.实验结果表明:跟踪控制结果误差为2.4％;放大比为9.12倍.基本满足微纳尺度下的微夹持工作,其工作精度可达微米级别甚至纳米级别,符合设计要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈敏	江西理工大学能源与机械工程学院	27	129	6.0	10.0
2	吴志刚	江西理工大学能源与机械工程学院	2	1	1.0	1.0